Kyocera : Direktbondingtechnologie für Saphir-Bauteile

Zu den Eigenschaften von Saphir zählen zum Beispiel chemische Beständigkeit, eine hohe Stärke, Plasmaresistenz und Lichtdurchlässigkeit, weshalb sich das Material für den Einsatz in Hochtechnologie-Anwendungen eignet. Kyocera hat nun eine Direktbondingtechnologie entwickelt, die es erlaubt Saphir mir Saphir, oder Saphir mit Alumiumoxid zu verkleben, um Strukturen zu erschaffen, die in ihrem Inneren die Bewegung von Elektronen und Flüssigkeiten ermöglichen. Diese Produkte werden in verschiedenen Bereichen wie der Herstellung von Halbleitern, der Analyse von Bio-Flüssigkeiten und in der angewandten Physik verwendet.

Eine Durchflusszelle ist eine Struktur mit lichtdurchlässigen Kanälen, die es Flüssigkeiten und Gasen ermöglicht, hindurch zu fließen und gleichzeitig optisch auf Unreinheiten zu prüfen. Die Zellen sind üblicherweise korrodierenden Chemikalien ausgesetzt, sodass die Verwendung von Saphir aufgrund seiner hohen korrosionsbeständigen Eigenschaft empfohlen wird. Außerdem ermöglicht es die Lichtdurchlässigkeit von Saphir, dass Licht durchscheinen und so eine optische Prüfung auf Unreinheiten erfolgen kann. Diese Durchflusszellen werden für die Partikelprüfung im Halbleiter-Reinigungsprozess, der Blutprobenanalyse, der molekularen Struktur feiner Substanzen etc. eingesetzt.

In Analysegeräten und Halbleiterherstellungsausrüstungen wird ein elliptisches Rohr aus Saphir einesetzt, das den Strömungsweg korrosiver Gase ermöglicht. Hier können verschiedene Gase verwendet werden, da Saphir eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist. Außerdem kann Plasma direkt im Rohr generiert werden, indem die hohe Isolations- und niedrige dielektrische Verlusteigenschaft für eine hohe Frequenz ausgenutzt wird.

Aufgrund der Lichtdurchlässigkeit von Saphir in einem umfassenden Wellenlängenbereich von Ultraviolett zu Infrarot eignet es sich auch zur Herstellung von Sichtfenstern. Da die Stärke von Sapir höher ist als von anderen lichtdurchlässigen Materialien, wird die Flexibilität beim Design von Fenstern erleichtert. Zusätzlich kann es aufgrund seiner Plasma- und Korrosionsbeständigkeit in verschiedenen Prozessen in der Halbleiterherstellung und der Produktion von Flüssigkristallpaneelen genutzt werden.

Hierbei handelt es sich um eine lange Platte mit einem internen Strömungskanal, die in Elektronenbeschleunigern verwendet wird. Diese langen Röhren können mithilfe der Saphir-Bondingtechnologie geformt werden und sind hochgradig luftdicht, sodass sie sich für die Verwendung in einem Vakuum eignen. Elektroden können an der Peripherie angebracht und als Beschleuniger für Elektronenstrahlen verwendet werden.

Dieses Produkt wird durch das Verbinden einer Keramik mit einem eingebauten Kanal und einer Saphir-Abdeckplatte geformt. Flache Kanäle von mehreren hundert Nanometern können auf der Keramikoberfläche geformt werden. Mikrokanäle werden für Beobachtungen der Reaktion flüssiger Proben und zur Analyse von Spurenstoffen verwendet. Aufgrund des hohen Korrosionswiderstands eignet es sich für alle Chemikalien. Der Strömungsweg der Flüssigkeiten kann ebenfalls durch Entwerfen des Kanals in der erforderlichen Form beobachtet werden.